JP3055772B2 - 地下埋設物の探査方法及びその装置 - Google Patents

地下埋設物の探査方法及びその装置

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JP3055772B2
JP3055772B2 JP9100824A JP10082497A JP3055772B2 JP 3055772 B2 JP3055772 B2 JP 3055772B2 JP 9100824 A JP9100824 A JP 9100824A JP 10082497 A JP10082497 A JP 10082497A JP 3055772 B2 JP3055772 B2 JP 3055772B2
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荘平 山内
俊克 阿部
伸 横井
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アキツ精機株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は電力用、通信用の
地中ケーブル防護管、ガス管、水道管等の地下埋設物を
地上から探査し、地下埋設物の位置や大きさ、内容物等
の情報を得る地下埋設物の探査方法及びその装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】地中に埋設した電力用の地中ケーブル防
護管や金属管等を地上から検知又は探査するには、電磁
誘導法方式や地中レーダー法方式等が多く採用されてい
る。このうち電磁誘導法方式は、地表より発信機によっ
て交流電流を管路に流したり、又は地中の管路に強制的
に磁界を誘起させて、その誘導磁界を地上において受信
コイルで検出するものである。また上記地中レーダー法
方式は、地表に置いた送信アンテナからパルス幅の短い
インパルス状の送信波を地中に向けて放射し、この送信
波が周囲の土と電気的特性(比誘電率)が異なる物質、
例えば埋設管、空洞等の反射物体との境界面で反射さ
れ、再び地表に戻ってくるものを地上において受信アン
テナでとらえ、電波が往復に要した時間の差から反射物
体の位置と状況を検知するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記電磁
誘導法方式は、誘導磁界を受信コイルで検出することか
ら精度が低く、埋設物の正確な位置がつかみにくい。ま
た埋設物が地中深くにあると、事実上検出不能となる。
また探査物が金属等に限られ、塩ビ管や石綿管は探知で
きない。また上記地中レーダー法方式では、地下水の多
いところや砂鉄など鉱物質層のところでは探知できな
い。また地表面の凹凸の激しいところや、段差等により
地表面にアンテナが平行を保てないところでは探知でき
ない。また探査深度も制限があり、埋設物が地中深くに
あると検知できない。さらに画像判読が容易でなく、多
くの熟練を要する。またこれらの従来の方法では、埋設
物の位置や大体の形状しか検知又は探査できなく、埋設
物の種類、大きさ、埋設年月日、管理者等の詳細なデー
タは検知できない。
【0004】この発明は、上記の問題点に鑑みて為され
たもので、埋設物がどの様なものであろうと地上におい
て確実に検知でき、また埋設物の地表面からの深さが変
化しようと、熟練を要せずに容易かつ確実に検出するこ
とができ、また埋設物の位置や大きさ、形状等の正確な
情報を検出できるとともに、従来では検知できなかった
埋設物の種類、埋設年月日、管理者等の詳細なデータを
検知できる埋設物の探査方法及びその装置を提供するこ
とを目的としたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1項の発明は、一
定の低周波の電波を送受信するコイル型のアンテナを有
するデータ記録体に、電力用、通信用の地中ケーブル防
御管、ガス管、水道管等の地下埋設物に関するデータを
予め記憶させて埋設しておき、地表面上から受信器によ
り一定の周波数の電波を照射して当該データ記録体に電
源を供給し、当該電源によって上記データ記録体から電
波にのせて発信した信号を地表面上の上記受信器により
受信し、当該データ記録体の位置及び埋設物に関するデ
ータを検出する地下埋設物の探査方法において、上記受
信器には表示部及びスピーカを設けて、上記データ記録
体に予め書き込んでおいたセキュリティーコードと、上
記受信器に入力したコードとが一致する時にのみ上記デ
ータ記録体を検出したことを表示し、これらの表示部及
びスピーカの表示は上記受信器が上記データ記録体に最
も近い位置となったときに最大となるものとし、上記受
信器の表示は、バーグラフ応答、埋設物の種類、位置等
のデータを表示する他、当該データの加工による埋設物
の埋設状態の平面図及び断面図を表示し、上記データ記
録体への書き込み及びデータの変更は、上記データ記録
体に予め書き込んでおいたセキュリティーコードと上記
受信器に入力したコードとが一致する時にのみ可能と
し、上記データ記録体のデータはホストコンピュータに
アップロード可能とし、上記データ記録体は当該埋設物
の深さとは関係なく当該埋設物の真上乃至斜め上方に埋
設する、地下埋設物の探査方法とした。
【0006】また請求項2項の発明は、上記データ記録
体の埋設にあたっては、当該データ記録体を非金属のケ
ース内に吊下げて収納する上記請求項1項に記載の地下
埋設物の探査方法とした。
【0007】さらに請求項3項の発明は、一定の低周波
の電波を送受信するコイル型のアンテナを有する、電力
用、通信用の地中ケーブル防御管、ガス管、水道管等の
地下埋設物に関するデータを記録したデータ記録体であ
って、一定の周波数の電波を受信することにより電源が
供給されて信号を上記アンテナから発信するデータ記録
体と、地表面上から一定の周波数の電波を送受信するア
ンテナを有し、上記データ記録体の発信信号を受信して
当該データ記録体の位置を検出し、当該データ記録体に
記録されたデータを読み取る受信器から成る地下埋設物
の探査装置に関するものである。
【0008】即ち上記地下埋設物の探査装置において
は、上記受信器には表示部、スピーカ、制御部、入出力
部及び記憶部からなるデータ記憶兼表示部を配置し、上
記表示部は、LCD画面から成り、データ記録体検出時
におけるバーグラフ応答、埋設物の種類、位置等のデー
タの表示、及び、当該データの加工による埋設物の埋設
状態の平面図及び断面図の表示をする構成とし、上記制
御部は、上記受信器各部の制御を行い、また上記データ
記録体に書き込まれたセキュリティーコードと、上記受
信器に入力されたコードとが一致する時にのみ上記表示
部及びスピーカに上記データ記録体が検出されたことを
表示し、上記データ記録体に書き込まれたセキュリティ
ーコードと、上記受信器に入力されたコードとが一致す
る時にのみ、上記データ記録体へのデータの書き込み及
びデータの変更を可能とする構成し、上記スピーカは、
データ記録体検出後上記受信器のデータ記録体への真上
位置出しに対する連続可変音を発生する構成を有し、上
記記憶部は、システムコントロール及び表示コントロー
ルプログラムを記録する第1記憶部と、上記データ記憶
体のデータをホストコンピュータにアップロードして保
存するまでの一時的な蓄積を行う第2記憶部とから構成
し、上記入出力部は、キーボード、インターフェース部
より構成された入力部と、上記第2記憶部のデータをホ
ストコンピュータにアップロードする出力部とから構成
している地下埋設物の探査装置とした。
【0009】
【実施の形態】以下この発明の実施の形態例を図に基づ
いて説明する。まずこの発明の地下埋設物探査装置は、
図1に示すごとく、一定の低周波数の電波を送受信する
ソレノイドコイル型のアンテナを有する、埋設物のデー
タを記録したデータ記録体1と、地表面上から一定の周
波数の電波を送受信するアンテナを有し、上記データ記
録体1の発信信号を受信して当該データ記録体1の位置
を検出し、さらに当該データ記録体1に記録されたデー
タを読み取る、受信器2とから構成されている。そして
地表面3から所定の深さの地中に埋設した埋設物4の位
置、種類、大きさ等のデータを記録した上記データ記録
体1を埋設物4の真上であって、地表面3から一定の深
さに埋設しておく。
【0010】そして後日上記受信器2を作動させて一定
の周波数の電波を照射させながら地表面3上で動かす。
この電波がデータ記録体1の受信領域に達すると、上記
ソレノイドコイルを介して電源が供給され、当該データ
記録体1は信号を発信する。地表面3上の受信器2では
この信号を受け、データ記録体1が近くにあることを検
知し、その出力が最大となる位置を求めて受信器2を動
かす。そして上記信号出力が最大となった位置の真下に
データ記録体1が埋設されており、これによりデータ記
録体の埋設位置を検知する。
【0011】またデータ記録体1では、埋設物4に関す
る位置、種類、大きさ等の上記データを送信する。従っ
てこの信号を受信器2で受信し、これにより埋設物4が
地表面3からどの位の深さに埋設されているか、埋設物
の種類、大きさ等のデータを得ることができる。また上
記受信器2から当該埋設物4に関するデータを送信し、
上記データ記録体1に当該データを書き込むこともでき
る。
【0012】図2はデータ記録体1と受信器2の概略構
成図を示し、データ記録体1はソレノイドコイル型のア
ンテナ5を有し、このアンテナ5及びコンデンサー6に
よるLC回路により上記アンテナ5で受信した電波で電
流が流れ、これをダイオード7により整流し、コンデン
サー8に蓄電される。そしてこのコンデンサー8の放電
により制御部9、記録部10及びパワー部11に電源が
供給され、制御部9を介して記録部10から記録された
データの信号がパワー部11で増幅されて上記アンテナ
5から発信される構成となっている。またこの記録部1
0の記憶容量は1,024ビットとなっている。
【0013】また受信器2はアンテナ部12、探査部1
3及びデータ記録兼表示部14から構成され、アンテナ
部12はコイル型で、送信時はデータ記録体1へのエネ
ルギー(データ記録体1の回路電源)を供給するととも
に書き込み信号(パルス幅変調波PWM、134.2KH
z)を送り、また受信時にはデータ記録体1からの応答
である周波数偏移キーイング(FSK)された二つの周
波数成分123.2KHz及び134.2KHzを受信する。
【0014】また上記探査部13は、発振制御部15、
受信制御部16及びパワー部17から構成され、発振制
御部15ではデータ記録兼表示部14の制御部からのパ
ラレル信号をシリアル信号に変換し、送信周波数を変調
してこれをパワー部17に送るものである。また受信制
御部16ではアンテナ部12で受信した信号を復調し、
シリアル信号をパラレル信号に変換し、これをデータ記
録兼表示部14の制御部に送るものである。また上記パ
ワー部17はデータ記録体1の探査信号及び書き込み信
号を電力増幅し、アンテナ部12に供給するものであ
る。
【0015】また上記データ記録兼表示部14は、表示
部18、スピーカ19、制御部20、入力部21、第1
記憶部22、第2記憶部23及び出力部24から構成さ
れている。表示部18はLCD画面から成り、データ記
録体1の探査時のバーグラフ応答、アイコン、バッテリ
ー残量などの表示、データ記録体1の埋設位置の緯度、
経度、設置日、オペレータ名、メッセージ当の表示、埋
設物の種類、状況等の埋設パラメータのデータ表示、さ
らに上記データによる埋設状態の平面図、断面図等の表
示をするものである。またスピーカ19はデータ記録体
1の探査時の直上位置出し連続可変音や受信器2へのデ
ータ入力時、機能変更時等の表示音、バッテリー消耗時
等の警報音を発するものである。
【0016】また上記制御部20は当該受信器2の各部
のコントロールをするもので、画面表示制御、データ入
力/出力制御、記憶制御、発振/受信制御、システム制
御などである。上記入力部21は英、数、カナキャラク
ター入力マトリクスキーボード及びインターフェース部
と電源のON/OFF、データ記録体への読み/書き制御キー
及びインターフェース部から構成されている。また上記
第1記憶部22はシステムコントロール及び表示コント
ロールプログラムの記録をするものであり、不揮発性で
ある。また上記第2記憶部23は電気的に記録内容を消
去可能なメモリーで、データ記録体1の新設置又は既存
のデータ記録体1のデータ内容変更時にデータを一時的
に記録し、ホストコンピュータにデータをアップロード
して保存するまでの一時的な蓄積を行うものである。
【0017】さらに上記出力部24は第2記憶部23の
内容を並−直列変換し、ホストコンピュータにデータを
アップロードするものである。なお25、26は制御部
20から表示部18へ又制御部20からスピーカ19へ
夫々送る信号を出力するドライバーである。また27は
受信器2の上記各部へ電源を供給する電源部である。
【0018】これらの構成から成るデータ記録体1を予
め埋設物の直上位置であって地表面から一定の深さの地
中に埋設しておき、地上から受信器2により当該データ
記録体1の直上位置を探査する。これは図3に示すごと
く、データ記録体1の発振するFSK信号の123.2
KHz及び134.2KHzを、受信器2の受信制御部16の
帯域フィルターで選択、検出、受信する。受信器2の制
御部20ではデータ記録体1に書き込まれたセキュリテ
ィーコード、受信器2のソフトバージョンナンバー及び
カスタマーID番号が受信器2に入力された各々のコー
ド乃至番号と一致するときにのみ、スイッチ20aをオ
ンにする。これらが実行されると図3に示すごとく、表
示部18では、データ記録体を示すアイコンが表示さ
れ、データ記録体1が検出されたことを知らせる。そこ
で受信器2で地表面を走査し、表示部18上のバーグラ
フとスピーカ19の音の最大位置を見つける。この位置
の直下にデータ記録体1が存在することとなる。
【0019】また上記探査によりとデータ記録体1の真
上に受信器2を位置させ、引き続きデータ記録体1の記
録部10のデータを受信するが、上記探査と同様にデー
タ記録体1に書き込まれたセキュリティーコード、受信
器2のソフトバージョンナンバー及びカスタマーID番
号が受信器2に入力された各々のコード又は番号と一致
するときにのみ読み/書き可能としている。従ってこの
様なチェックを行うように構成すれば、当該システムの
セキュリティーは完全に保護される。
【0020】従って図4に示すごとく、電力ケーブルの
防護管等の埋設物4の地表面3からの深さが、長手方向
に従って変化している場合でも、上記データ記録体1は
当該埋設物4の長手方向に沿って一定間隔で、地表面か
ら任意の深さに埋設しておけばよく、当該埋設物4の深
さに合わせてデータ記録体を埋設する深さを変える必要
がない。従って地上から容易かつ確実にデータ記録体1
の位置や記録された埋設物に関するデータを読み取るこ
とができる。
【0021】また上記データ記録体1を土中に埋設する
に当たって、上述のごとくデータ記録体1を土中に直に
埋設せず、図5に示す如く、非金属性のケース28内
に、吊るして収納し、このケース28を土中に埋設して
おけば、データ記録体1は自重で常に垂直位置を保持
し、受信器2からの信号の指向性に合わせることがで
き、例え土圧によりケース1が傾いたとしても、確実に
データを検知することができる。なお上記ケース28は
筒状を成し、上面に被せる蓋28aの内側に線条体を介
してデータ記録体1を吊るしたものである。
【0022】また上記実施の形態例ではデータの通信は
デジタル信号によって行っているので、正確な読み込
み、書き込みが可能である。また上記実施の形態例では
データ記録体のデータの記憶容量が大きく、埋設状況の
各種パラメータが入力でき、専用受信器で、簡単に図的
な表現が可能で、埋設物の掘削作業にあたって作業の高
い安全性が確保される。なお上記実施例ではデータ記録
体を埋設物の直上の地中に埋設しておいたが、必ずしも
直上位置でなくともよい。直上からそれた、埋設物の斜
め上方に位置させれても、当該データ記録体と埋設物と
の位置関係が明確にされていれば良い。
【0023】
【発明の効果】請求項1項乃至3項の各発明において
は、地中の埋設物の上方であって、地表面から一定の深
さの土中に予めデータ記録体を埋設しておけば、地上か
ら非接触で当該データ記録体を容易に探査でき、その上
従来の埋設物検知又は探査では得られなかった、埋設物
に関するデータ、即ち、埋設物の位置、種類、大きさ、
管理者等の詳細なデータを容易にかつ確実に読み取るこ
とができる。またこのデータ記録体は土中に埋設してお
くため、第三者によって容易に動かされる等の心配もな
く、半永久的に当該データ記録体と埋設物との位置関係
も変化しない。またこの発明においては、データ記録体
にはバッテリー等を内蔵せず、探査及びデータ読み込み
の際、地上から電源を与えるこによりデータを発振する
ことができ、データ記録体の寿命は半永久的である。ま
たデータ通信媒体として、低周波の電波を使用している
ため土、アスファルト、コンクリート、水分等による減
衰はほとんど受けない。従って長期に渡って埋設物の探
査が可能かつ正確に行える。しかも埋設物が電気ケーブ
ル等の長尺なものの場合、地表面からの深さが変化して
も、地上から容易かつ確実に埋設物の情報を得ることが
できる。
【0024】さらに上記各発明では、受信器の表示は、
バーグラフ応答、埋設物の種類、位置等のデータを表示
する他、当該データの加工による埋設物の埋設状態を平
面図及び断面図により表示することができるようにして
いる。
【0025】請求項2項の発明においては、上記請求項
1項の効果に加え、データ記録体を非金属性のケース内
に、吊るして収納し、このケースを土中に埋設しておけ
ば、データ記録体は自重で常に垂直位置を保持し、受信
器からの信号の指向性に合わせることができ、例え土圧
によりケースが傾いたとしても、確実にデータを検知す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の方法の実施の形態例の概略構成を示
す断面図である。
【図2】この発明の実施の形態例のデータ記録体と受信
器を示す概略構成図である。
【図3】この発明の実施の形態例のデータ記録体の探査
時における各部の作用又は機機を示す概略構成図であ
る。
【図4】この発明の実施の形態例の埋設物の深さが変化
する場合におけるデータ記録体の埋設状況を示す断面図
である。
【図5】この発明の他の実施の形態例のデータ記録体の
埋設形態を示す断面図である。
【符号の説明】
1 データ記録体 2 受信器 3 地表面 4 埋設物 5 アンテナ 8 コンデンサ
ー 9 制御部 10 記録部 11 パワー部 12 アンテナ
部 13 探査部 14 データ記
録兼表示部 15 発振制御部 16 受信制御
部 18 表示部 19 スピーカ 20 制御部 21 入力部 28 非金属性ケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横井 伸 大阪府寝屋川市石津東町31の4 アキツ 精機株式会社内 (56)参考文献 特開 平9−79429(JP,A) 特開 平8−307328(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 5/00 G01V 3/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一定の低周波の電波を送受信するコイル
    型のアンテナを有するデータ記録体に、電力用、通信用
    の地中ケーブル防御管、ガス管、水道管等の地下埋設物
    に関するデータを予め記憶させて埋設しておき、地表面
    上から受信器により一定の周波数の電波を照射して当該
    データ記録体に電源を供給し、当該電源によって上記デ
    ータ記録体から電波にのせて発信した信号を地表面上の
    上記受信器により受信し、当該データ記録体の位置及び
    埋設物に関するデータを検出する地下埋設物の探査方法
    において、上記受信器には表示部及びスピーカを設け
    て、上記データ記録体に予め書き込んでおいたセキュリ
    ティーコードと、上記受信器に入力したコードとが一致
    する時にのみ上記データ記録体を検出したことを表示
    し、これらの表示部及びスピーカの表示は上記受信器が
    上記データ記録体に最も近い位置となったときに最大と
    なるものとし、上記受信器の表示は、バーグラフ応答、
    埋設物の種類、位置等のデータを表示する他、当該デー
    タの加工による埋設物の埋設状態の平面図及び断面図を
    表示し、上記データ記録体への書き込み及びデータの変
    更は、上記データ記録体に予め書き込んでおいたセキュ
    リティーコードと上記受信器に入力したコードとが一致
    する時にのみ可能とし、上記データ記録体のデータはホ
    ストコンピュータにアップロード可能とし、上記データ
    記録体は当該埋設物の深さとは関係なく当該埋設物の真
    上乃至斜め上方に埋設することを特徴とする、地下埋設
    物の探査方法。
  2. 【請求項2】 上記データ記録体の埋設にあたっては、
    当該データ記録体を非金属のケース内に吊下げて収納す
    ることを特徴とする、上記請求項1項に記載の地下埋設
    物の探査方法。
  3. 【請求項3】 一定の低周波の電波を送受信するコイル
    型のアンテナを有する、電力用、通信用の地中ケーブル
    防御管、ガス管、水道管等の地下埋設物に関するデータ
    を記録したデータ記録体であって、一定の周波数の電波
    を受信することにより電源が供給されて信号を上記アン
    テナから発信するデータ記録体と、地表面上から一定の
    周波数の電波を送受信するアンテナを有し、上記データ
    記録体の発信信号を受信して当該データ記録体の位置を
    検出し、当該データ記録体に記録されたデータを読み取
    る受信器から成る地下埋設物の探査装置において、上記
    受信器には表示部、スピーカ、制御部、入出力部及び記
    憶部からなるデータ記憶兼表示部を配置し、上記表示部
    は、LCD画面から成り、データ記録体検出時における
    バーグラフ応答、埋設物の種類、位置等のデータの表
    示、及び、当該データの加工による埋設物の埋設状態の
    平面図及び断面図の表示をする構成とし、上記制御部
    は、上記受信器各部の制御を行い、また上記データ記録
    体に書き込まれたセキュリティーコードと、上記受信器
    に入力されたコードとが一致する時にのみ上記表示部及
    びスピーカに上記データ記録体が検出されたことを表示
    し、上記データ記録体に書き込まれたセキュリティーコ
    ードと、上記受信器に入力されたコードとが一致する時
    にのみ、上記データ記録体へのデータの書き込み及びデ
    ータの変更を可能とする構成し、上記スピーカは、デー
    タ記録体検出後上記受信器のデータ記録体への真上位置
    出しに対する連続可変音を発生する構成を有し、上記記
    憶部は、システムコントロール及び表示コントロールプ
    ログラムを記録する第1記憶部と、上記データ記憶体の
    データをホストコンピュータにアップロードして保存す
    るまでの一時的な蓄積を行う第2記憶部とから構成し、
    上記入出力部は、キーボード、インターフェース部より
    構成された入力部と、上記第2記憶部のデータをホスト
    コンピュータにアップロードする出力部とから構成して
    いることを特徴とする、地下埋設物の探査装置。
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